Scoperta la più grande radiogalassia di sempre

Un team guidato dal dottorando olandese Martijn Oei ha scoperto una radiogalassia di almeno 16 milioni di anni luce. La scoperta smentisce alcune ipotesi sulla crescita delle radiogalassie e fornisce una visione della Rete Cosmica mai vista prima.

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a cura di Alessandro Crea

Per un colpo di fortuna, un team guidato dal dottorando olandese Martijn Oei ha scoperto una radiogalassia di almeno 16 milioni di anni luce. La coppia di pennacchi di plasma è la più grande struttura creata da una galassia conosciuta finora. La scoperta smentisce alcune ipotesi consolidate sulla crescita delle radiogalassie.

Un buco nero supermassiccio si nasconde al centro di molte galassie, il che rallenta la nascita di nuove stelle e quindi influenza fortemente il ciclo di vita della galassia nel suo complesso. A volte, questo porta a scene tumultuose: il buco nero può creare due correnti a getto, che catapultano il materiale che servirebbe alle stelle neonate fuori dalla galassia quasi alla velocità della luce. In questo processo violento, la polvere di stelle si riscalda così tanto che si dissolve nel plasma e brilla nella luce radio. Il team internazionale di ricercatori di Leida (Paesi Bassi), Hertfortshire e Oxford (entrambi regno Unito) e Parigi (Francia) ha ora intercettato quella luce, con il telescopio paneuropeo LOFAR, il cui epicentro si trova in una paludosa riserva naturale olandese "radio scura", dove si è fatto in modo che altre apparecchiature come lo smartphone non abbiano segnale.

L'immagine ottenuta dei due pennacchi di plasma è speciale, perché mai prima d'ora gli scienziati hanno visto una struttura così grande fatta da una singola galassia. La scoperta mostra che la sfera di influenza di alcune galassie si estende lontano dal loro ambiente più prossimo. Quanto lontano, esattamente? Questo è difficile da determinare. Le immagini astronomiche sono prese da un unico punto di vista (Terra), e quindi non contengono profondità. Di conseguenza, gli scienziati possono misurare solo una parte della lunghezza della radiogalassia: una stima bassa della lunghezza totale. Ma anche quel limite inferiore, di oltre 16 milioni di anni luce, è gigantesco e paragonabile a cento Vie Lattee di fila.

Poiché la Terra non occupa un posto speciale nell'Universo, non è mai stato molto probabile che una struttura galattica così grande risiedesse nel nostro cortile. E infatti: il gigante è a tre miliardi di anni luce da noi. Nonostante questa distanza sbalorditiva, incombe nel cielo come la Luna, un'indicazione che la struttura doveva avere una lunghezza record. Il fatto che gli occhi radio del telescopio LOFAR abbiano visto il gigante solo ora, è perché i pennacchi sono relativamente deboli. Rielaborando una serie di immagini esistenti in modo tale che i modelli sottili si distinguessero, gli scienziati sono stati improvvisamente in grado di individuare il gigante.

I ricercatori hanno chiamato la struttura gigante Alcyoneus, dopo il figlio di Ouranos, il dio primordiale greco del cielo. Questo mitologico Alcyoneus era un gigante che combatteva contro Eracle e altri abitanti dell'Olimpo per la supremazia sul cosmo. Nel famoso Altare di Pergamo a Berlino, è scolpita una scultura di questo Alcyoneus.

I pennacchi di Alcyoneus potrebbero rivelare informazioni sui filamenti per lo più sfuggenti della Rete Cosmica. Rete Cosmica è un altro nome per l'Universo contemporaneo e adulto, che si presenta come una rete di fili e nodi che gli astronomi chiamano filamenti e ammassi, rispettivamente. Le galassie nei filamenti e negli ammassi sono chiaramente visibili, ma rilevare il mezzo tra le galassie ha avuto successo solo negli ammassi, salvo una manciata di eccezioni.

Poiché Alcyoneus, proprio come la Via Lattea, abita un filamento, i suoi pennacchi risentono di un vento contrario mentre si muovono attraverso il mezzo. Questo cambia sottilmente la direzione e la forma dei pennacchi: eseguono una danza lenta con un partner invisibile. Per molti anni, gli scienziati hanno proposto che le forme e le pressioni nei pennacchi delle radiogalassie potessero essere correlate alle proprietà dei filamenti, ma mai prima d'ora erano riusciti a trovare un esempio in cui tale connessione era plausibile come con Alcyoneus. Vale a dire, i pennacchi di Alcyoneus sono così grandi e rarefatti che il mezzo circostante può modellarli relativamente facilmente.

La Rete Cosmica mantiene la sua forma perché la forza attrattiva di gravità è compensata dalla pressione termica del mezzo nei filamenti e nei cluster. Negli ultimi due decenni è diventato chiaro che la polvere di stelle incandescente che le correnti a getto espellono dalle galassie, mantiene caldo la Rete Cosmica. In questo modo, i buchi neri centrali nelle galassie contribuiscono a sostenere la struttura su larga scala del nostro Universo. Questo è particolarmente degno di nota perché i buchi neri sono molto piccoli rispetto ai filamenti e agli ammassi. È come se qualcosa delle dimensioni di una biglia regolasse la temperatura della Terra.

Ciò che ha dato ad Alcyoneus la sua lunghezza record, rimane un mistero per ora. Gli scienziati hanno inizialmente pensato a un buco nero eccezionalmente massiccio, a una vasta popolazione stellare (e quindi molta polvere di stelle) o a correnti a getto straordinariamente potenti. Sorprendentemente, Alcyoneus sembra essere inferiore alla media su tutti questi aspetti, rispetto alle sue sorelle e fratelli più piccoli. Il team ha in programma di continuare a studiare se gli ambienti delle radiogalassie potrebbero in qualche modo spiegare la crescita dei giganti galattici.